Измеритель времени установления переходных процессов

СОЮЗ СООЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9)БО 1 4 А 51)4 0 01 В 29/ ТЕТ ССИ ОТНРЫ ГОСУДАРСТВЕННЫИ НПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМ ИДЕТ укторско-те тным произтехническогоиотехнический ати С 8 ьство/17,(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ(57) Изобретение отностельной технике и може ВЛЕН у Ра ме с измери ыть исполь 5(71), Специальное констнологическое бюро с опводством Минского радиинститута и Минский раинститут(56) Авторское свидетел1) 708507, кл,Н 03 К 1 эовано для измерения времени установ ления переходных процессов в цифровой форме. Целью изобретения является повьпдение достоверности измерений, Для достижения поставленной це-. ли в устройство, содержащее измерительный блок 1, триггер 2, элемент И 3 и счетчики 4 и 5, дополнительно введены формирователь 6 импульсов и блок 7 памяти, Устройство обеспечивает преобразование временного интервала в код и запись кодов в блок памяти в моменты перехода исследуемым сигналом границ допусковой зоны.бота устройства поясняется по вренкым диаграммам, приведенным в описании изобретения, 2 ил,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения времени установления переходных процессов в цифровойформе.Сущность изобретения заключаетсяв преобразовании временного интервалав код и записи кодов в блок памяти вмоменты перехода исследуемым сигна Олом границ допусковой зоны при фиксации моМента окончания измерения поравенству времени нахождения исследуемого сигнала в допусковой зоне иэталонного интервала времени, который является переменным и увеличивается по мере установления переходного процесса.На фиг. 1 приведена структурнаясхема измерителя; на фиг. 2 - времен Оные диаграммы его работы.Измеритель .содержит (Фиг.1) измерительный блок 1, первый выход которо"го через последовательно соединенныетриггер 2 н элемент И 3 соединен со 25счетными входами счетчиков 4 и 5, Квторому выходу измерительного блока,1 подключены управляющийвход второго счетчика 5 и последовательносоединенные формирователь 6 импульсов 30и блок 7 памяти. Информационные входыпоследнего соединены с выходами первого счетчика 4, Выход генератора 8импульсов соединен с другим вхбдомэлемента И 3, Выход переноса второгосчетчика 5 соединен с другим входомтриггера 2,Измерительный блок 1 на входе устройства обеспечивает регулировку уровня установившегося значения входного 40напряжения, ширины зоны "норма", афтакже напряжения У (фиг.2) с момента достижения которого входным сигналом начинается отсчет времени установления переходных процессов (обычно 11 =0,.1 Б, ). Элемент И 3 разрешает или запрещает прохождение импульсов от генератора 8 импульсов на счетные входы счетчиков 4 и 5 в зависимости от потенциала на выходе триггера2. Второй счетчик 5 является ревер 5 Осивным, и режим суммирования или вычитания в нем устанавливается сигналом,поступающим на его управляющий входс второго выхода измерительного блока 1, В блоке 7 памяти фиксируются55коды первого счетчика 4 по сигналамс выхода формирователя 6 импульсов.Формирователь 6 импульсов вырабатывает короткие управляющие импульсы на выходе нз перепадов напряжения на его входе (фиг. 2).Измеритель работает следующим образом.На первом выходе измерительного блока 1 Всегда присутствует низкий уровень напряжения, н только в момент достижения входным сигналом уровня П на этом выходе появляется им- . пульс. На втором выходе измерительного блока 1 высокий потенциал присутствует только при значениях входного напряжения, находящихся в пределах зоны "норма", при других значениях входного напряжения на этом выходе действует низкий потенциал.Перед началом измерений измеритель с помощью импульса сброса переводят в исходное состояние (цепь сброса на . фиг. 1 не показана). При этом в счетчиках 4 и 5 устанавливается нулевой код, а триггер 2 переводится в состояние, при котором на его выходе присутствует низкий (запрещающий) потенциал и импульсы генератора 8 импульсов не проходят через элемент И 3.Пусть переходной процесс представляется временной диаграммой, изображенной на фиг. 2 а. В момент 1 , когдаЭ напряжение на входе измерительного блока 1 достигает уровня У , на первом выходе этого блока появляется импульс (фиг. 2 б), который переключает триггер 2.На входе элемента И 3 появляется высокий(разрешающий) потенциал (фиг. 2 г)., и импульсы генератора 8 импульсов начинают поступать на счетные входы счетчиков 4 и 5. На втором выходе измерительного блока 1 в,этот момент присутствует низкий потенциал (фиг. 2 в). Данный режим длится до момента 11 (фиг.2 а)В этот момент потенциал на управляющем входе второго счетчика 5 изменяется (фиг. 2 в) и он переходит в режим вычитания, Одновременно формирователь 6 импульсов вырабатывает импульс (фиг. 2 д), по которому в блоке 7 памяти записывается кодпервого счетчика 4, равный и= - (, -,), 1 огде Т - период колебаний генератора 8 импульсов.шает 503,ЗБ 40 45 50 3 141В момент 1 (фиг.2 а) второй счетчик 5 снова переходит в режим суммирования, а в блоке 7 памяти записывается число Таким образом, в момент 1, когда входной сигнал последний раз войдет в зону "норма", т.е, переходной процесс считается законченным, в блоке 7 памяти оказывается записано число где- время установления переходотного процесса,а во втором .счетчике - число,)+(,-,)-(,-,)+(,-,) =. :(, ,)-2(г,-,) 2(,-,)- г(,-,)1 .ФВ момент,второй слетчик 5 переходит в режим вычитания и из числаи вычитаются муь до оета1 (фиг.2 а)В момент 1 ь во второмсчетчике 5 .устанавливается нулевойкод и сигнал с выхода переноса этогосчетчика переключает триггер, низкийпотенциал с выхода которого запрещает прохождение импульсов генератора8 импульсов через элемент И 3 насчетные входы счетчиков 4 и 5. Измерение окончено, и в блоке 7 памятиоказывается записанным код, прямо пропорциональный времени установления переходного процесса.Из принципа работы измерителя следует, что в отличие от известного устройства в предлагаемом устройстве эталонный интервал, по которому определяется время окончания переходного процесса, не постоянен, а определяет-. ся временем предшествующего переходного процесса. Например, к моменту1 когда переходной процесс первый раз входит в зону норма", эталонный интервал, определяемый числом, запи санным во втором счетчике 5, равен д 1, =(т, -С ), как и в известном уст 35544 ройстве. Когда переходной процесс вовторой раз входит в зону "норма (моментна фиг. 2 а), эталонный интервал уже равен 1 =(1,-1,)-( -)++(1 -1 )61( и т,д.Таким образом, н предлагаемом измерителе по мере установления переходного процесса и увеличения интервала времени нахождения входного сигнала в зоне "норма" увеличивается изначение эталонного интервала, что исключает ошибки в определении времениустановления даже при контроле переходных процессов нелинейных устройств.При измерении параметров процесса,представленного на фиг. 2 а, известным устройством ошибка достигаетзначительной величины. Действительно, 20 поскольку интервал 1 -1 большеу чеминтервал 1(-1, принймаемый за этапон-.ный, то в известном устройстве измерение закончится раньше, чем выходнойсигнал достигнет момента 1 и в каче 4 25 стве времени установления переходного процесса зафиксирует величину=(е,-с, )+(,-,)+Н, -.)=с,-с.,Из фиг. 2 а следует, что ошибка . измерений в приведенном случае превыФормула изобретения Измеритель времени установления переходных процессов, содержащий измерительный блок, первый выход которого соединен с одним из входов триггера, а второй выход ; с управляющим входом второго счетчика, счетный вход которого соединен с счетным входом первого счетчика и выходом элемента И, один иэ входов которого подключен к выходу генератора импульсов, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности измере ний, в него введены последовательно соединенные формирователь импульсов и блок памяти, прн этом информационные входы последнего подключены к выходам первого счетчика, а вход формирователя импульсов соединен с управляющим входом второго счетчика, к выходу переноса которого подключен вход триггера, выход которого соединен. с другим входом элемента И.1413554 р В.Бутяг ктор А.Ога 72 одписное аз 3779/4 Ти Производственно-полиграФическое предприятие, г. Уагоро роектная, 4 Составитель Л.СорокиТехред Л.Сердюкова ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 035, Москва, Ж, Раувмитета СССРткрытийя наб д. 4/5